JP3849938B2

JP3849938B2 - 大電流用コイル部品

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Publication number: JP3849938B2
Application number: JP2003120122A
Authority: JP
Inventors: 一三小林; 幸樹石山; 小野　　誠
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: JP2004327704A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源用ラインフィルタやトランス等の大電流用コイル部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のノイズフィルタは、例えば特許文献１に開示されているように、金属製ケースの内底部に絶縁台を設け、該絶縁台にはコイルコアおよびボビンからなるコイル組立体をセットして固定接続金具によりコイル組立体を固定し、該絶縁台に設けた中継端子を、金属製ケースの両端の端子に接続すると共に、コイル端部と前記中継端子とを接続する構造を有している。
【０００３】
特許文献２には、コイル端末に外部接続用の端子穴を設け、その端子穴を設けたコイル端末をケースに設けた端子台に組み付けた構造のものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−４５４５７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９７５４４号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のように、従来のノイズフィルタは、コイル組立体を金属製ケースに固定するために、中継端子を有する絶縁台や固定接続金具を必要としているので、部品点数が多く、かつ組立工数が多く、コスト高になるという問題点がある。また、接続箇所が多いために、電気的信頼性が低くなるという問題点がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載のように、コイル端末に端子穴を設けたものは、部品点数や組立工数は削減できるものの、コイル端末を拡げたり穴開けを行う必要があるので、電流容量が小さい断面積の小さいコイルを有するコイル部品には適用しにくく、汎用性が低いという問題点がある。
【０００７】
そこで、金属板にバーリング加工を行うことにより、円筒形の突出部を設けてその中にねじ溝を切って接続金具を作製し、その接続金具を端子台に固定し、その接続金具上にコイル端末と外部リード線の端末とを重ねてボルトをこれらの端末に通してナットに螺合し、締め付けることにより、端末間の接続を行うことが考えられる。
【０００８】
しかしこの構成によれば、例えばコイル端末や外部リード線端末をＵ字形に曲成して接続部を構成した場合等には、接続が不安定になり、信頼性が乏しくなるという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、部品点数や組立工数が少なく、かつ接続部の信頼性を向上させることができると共に、サイズや構造の異なる種々のコイルに適用できるコイル端末接続構造を有する大電流用コイル部品を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の大電流用コイル部品は、コイルを収容するケースの両端部に絶縁性樹脂でなる端子台を設け、
前記端子台に、外部リード線端末とコイル端末を接続する領域を画成し、
前記画成された領域内に固定される接続金具を備えると共に、前記画成された領域の底部に、ナットを回り止めして嵌め込む凹部を設け、
前記接続金具は、板状部の両側に下方に延出した側板部を有すると共に、前記側板部の外面に突起または凹部を有し、
前記画成された領域に前記側板部を嵌めるガイド部を設けると共に、前記領域を画成する縦板部に、前記側板部の突起または凹部を係止する凹部または突起を設け、
前記画成された領域の底部に設けた凹部に前記ナットを嵌め、該ナット上に、Ｕ字形に曲成されるかまたは端子穴あるいは切込みを有するコイル端末を載せ、
前記接続金具の前記側板部の両端を、前記画成された領域に設けたガイド部に嵌合して画成された領域に挿入すると共に、前記側板部の突起または凹部を、前記端子台の縦板部に設けた凹部または突起に係止させて前記接続金具を端子台に固定して前記コイル端末上に前記接続金具を載せ、
前記接続金具上に外部リード線端末を載せ、
接続用ねじを前記外部リード線の端末上より前記接続金具の孔、コイル端末のＵ字形曲成部内、端子穴または切込みに通して前記ナットに螺合し、前記コイル端末を前記ナットと前記画成された領域内に固定された接続金具との間で挟持した状態で締め付けることにより、コイル端末と外部リード線端末とを接続する構造を有する
ことを特徴とする。
【００１１】
（２）また、本発明の大電流用コイル部品は、
前記接続金具は、板状部の両側に下方に延出した側板部を有し、
該側板部を、前記画成された領域に設けたガイド部に嵌合すると共に、前記側板部の外面に突起または凹部を設け、該突起または凹部を、前記端子台の縦板部に設けた凹部または突起に係止させて前記接続金具を端子台に固定した
ことを特徴とする。
【００１２】
（３）また、本発明の大電流用コイル部品は、
前記接続金具は、ケース内に延出され、ケース内に設けるコンデンサおよび／または抵抗を接続する接続部を有する
ことを特徴とする。
【００１３】
（４）また、本発明の大電流用コイル部品は、
前記ナットは鍔付きナットであり、かつ前記接続金具とねじの頭部との間に、接続金具との間で外部リード線端末を挟むワッシャを設けた
ことを特徴とする。
【００１４】
（５）また、本発明の大電流用コイル部品は、
前記コイル部品は民生用、産業用あるいは通信用電源に用いられるフィルタであり、定格電流が１５Ａ〜３００Ａであって、１０ｋＨｚ〜５０ＭＨｚの周波数の信号を除去するものである
ことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による大電流用コイル部品の一実施の形態を示す分解斜視図、図２はその要部の分解斜視図、図３は端子の接続部を示す断面図、図４は図３のＥ−Ｅ断面図、図５はその回路図である。
【００１６】
図１および図２において、１は金属製ケースであり、該金属製ケース１はその上面に上ケース（図示せず）をねじ（図示せず）によって結合することにより一体的に組合わされる。該ケース１の両端の開口縁に設けた切欠部１ａに合成樹脂製端子台２が嵌め込まれる。この端子台２は、ケース１が樹脂製の場合にはケース１と一体に構成してもよい。また、端子台２はねじによってケース１に固定して取付けるようにしてもよい。
【００１７】
３、４は丸線でなるコイルであり、それぞれＵ形コアどうしの組合わせ、またはＵ形コアとＩ形コアとの組合わせからなるコア５を組付けたボビン６に巻かれており、両コイル３、４間に絶縁板６ｃを介在させてコイル組立体７を構成している。各コイル３、４は眼鏡形に形成されたものであり、ボビン６はＨ形の分割ボビンの組合わせによって構成される。
【００１８】
図示例のコイル３、４の端末３ａ、４ａは、絶縁被覆を剥離してＵ字形に曲成し、かつ半田メッキを施してなるものである。
【００１９】
ボビン６の鍔部６ａの下面にはねじ孔６ｂが設けられ、ケース１の底板に設けた孔９に通したねじ１０を前記ねじ孔６ｂにねじ込むことにより、コイル組立体７をケース１に固定している。
【００２０】
前記端子台２には、縦板部２ａとケース１の一部を兼ねた仕切り板部２ｆと前板部２ｈとにより外部リード線の端末１１とコイル端末３ａ、４ａを接続する領域２ｂを画成する。１２は前記画成された領域２ｂ内に固定される接続金具である。該接続金具１２は板状部１２ａの左右に下方に延出した側板部１２ｂを一体に形成し、かつ各側板部１２ｂの外面に抜け止め用の突起１２ｃを有する。また、該接続金具１２には、ケース内側に延出させてコンデンサや抵抗を接続する接続部１２ｄを有する。また、該接続金具１２の板状部１２ａには、締め付け用ねじ（ボルトを含む）１３を挿通する穴１２ｅを有する。
【００２１】
１４は前記ねじ１３に螺合されるナットであり、本例では、ナット１４として、前記コイル端末３ａ、４ａとの接触面積を確保するために鍔１４ａを有するナットを用いている。１５は外部リード線端末１１との接触面積を確保するためのワッシャ、１６は緩み止め用ばねワッシャである。
【００２２】
前記端子台２の画成された領域２ｂには、底部に前記ナット１４を回り止め構造で嵌める凹部２ｃを有する。また、前記領域２ｂにおける縦板部の対向面には、接続金具１２の側板部１２ｂの両側を挿入するガイド部２ｄを領域２ｂの前後に分割して配設すると共に、前記突起１２ｃを係止して抜け止めする凹部２ｅを有する。
【００２３】
また、端子台２のケース１の内面との仕切り板部２ｆには、前記コイル端末３ａ、４ａを挿入するスリット２ｇが形成されている。なお、仕切り板部２ｆは端子台２と別体に構成して例えばスライド嵌合構造で端子台２に組み合わせるようにしてもよい。
【００２４】
前記コイル端末３ａ、４ａと外部リード線端末１１との接続は図３、図４に示すようになされる。すなわち、前記端子台２の凹部２ｃにナット１４を嵌め、該ナット１４上、スリット２ｇを通して引き出したコイル端末３ａまたは４ａを載せ、該コイル端末３ａ、４ａ上に接続金具１２を載せて前記画成された領域２ｂ内に固定する。
【００２５】
この接続金具１２の固定は、該側板部１２ｂの両端をガイド部２ｄに嵌め、かつ板状部１２ａの下面をガイド部２ｄ上に載せると共に、突起１２ｃを縦板部２ａに設けた凹部２ｅに係止させて固定する。そして接続金具１２上に外部リード線端末１１を載せ、ワッシャ１５、１６を嵌めた締め付け用ねじ１３を、前記外部リード線端末１１上より前記接続金具１２の孔１２ｅ、コイル端末３ａ、４ａのＵ字形曲成部内に通して前記ナット１４に螺合して締め付ける。これにより、コイル端末３ａ、４ａはナット１４の鍔部１４ａと接続金具１２の板状部１２ａとの間で挟持され、かつ外部リード線端末１１は、側板部１２ｂ、１２ｂ間に囲まれ、前記板状部１２ａとワッシャ１５との間で挟持されて電気的接続がなされると共に、機械的に固定される。
【００２６】
なお、フィルタは、図５の回路図に示すように、インダクタＬ１、Ｌ２を構成するコイル３、４およびコア５により構成するのではなく、一端側の端子部３ａ、４ａ間にＸコンデンサＣｘとＹコンデンサＣｙを取付け、他方の端子部３ａ、４ａ間にＸコンデンサＣｘを設ける場合がある。また、電源オフ時にインダクタＬ１、Ｌ２に生じる逆起電力およびコンデンサＣｘ、Ｃｙの放電とノイズ除去のため、必要に応じて、端子部３ａ、４ａ間に抵抗Ｒが設けられる。図４に示すように、前記接続金具１２の接続部１２ｄには、コンデンサＣｘ、Ｃｙまたは抵抗Ｒのリード線１７がはんだ付け等により接続される。前記コンデンサＣｘ、Ｃｙや抵抗Ｒについては図１では図示を省略している。
【００２７】
このように、接続金具１２の板状部１２ａとナット１４との間でコイル端末３ａ、４ａを挟持して接続する構造とすれば、図示例のように折り曲げて形成されたコイル端末３ａ、４ａであっても確実な接続がなされ、信頼性が向上する。また、外部リード線端末１１との接続も同様に板状部１２ａにおける接触によりなされるので、確実な接続がなされ、信頼性が向上する。
【００２８】
また、このような接続は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平角線１９の先端に端子穴１９ａや切込み１９ｂを設けたものや、図６（Ｃ）に示すように、丸線２０の端末を平板状にプレス成形し、そこに端子穴２０ａや切込みを設けたもの等にも適用でき、多種のコイル端末形状に適用できる。
【００２９】
また、前記接続金具１２は、その側板部１２ｂがガイド部２ｄに嵌って前後、左右の移動が阻まれ、また、板状部１２ａがガイド部２ｄに載せられ、かつ突起１２ｃが凹部２ｅに係止されて上下動が阻まれることにより固定され、この接続金具１２に対してコイル端末３ａ、４ａがナット１４との間で挟持されて固定されるため、コイル端末３ａ、４ａがガタ付くことなく、堅固に固定される。なお、側板部１２ｂの外面に凹部を設け、縦板部２ａに設けた突起に係止させて接続金具１２を抜け止めするようにしてもよい。また、側板部１２ｂの外面に凹凸を設けて領域２ｂに圧入して固定してもよい。
【００３０】
また、図４に示すように、コイル端末３ａ、４ａの上面は接続金具１２により覆われると共に、先端は端子台２の前板部２ｈによって覆われているので、外部から目視できず、これにより外観が良好となる上、コイル端末３ａ、４ａが端子台２の外部に突出するおそれがなく、信頼性の向上に益する。
【００３１】
また、図４において、凹部２ｃの深さＨ（＝ナット１４の角部の厚さ）を、コイル端末３ａ、４ａの厚さ（直径）のコイルの種類によるばらつきより大きくなるように構成することにより、ねじ１３のナット１４に対するねじ込み深さを大きくしてナット１４が浮き上がった状態になっても、凹部２ｃの角穴部にナット１４の角部が嵌合された状態を保つことができ、サイズの異なるコイルであってもコイル端末３ａ、４ａの固定が可能となる。
【００３２】
図７、図８は本発明によるフィルタの適用例を示す配線図である。図７の例は電力線２２を利用して家庭内あるいは会社内のパソコン２３やゲーム機等の他の電子機器２４間の通信を行なうことを可能にしたシステムであり、電力線２２は、ＩＤＳＮ、ＸＤＳＬ、ＦＴＴＨなどの方式を利用して通信を行う電話線やインターネット専用回線等の電気通信回線２５およびホームプラグゲートウェイ２６を介してインターネット２７に接続される。
【００３３】
図示例は家庭内において、書斎２８や子供部屋２９等のパソコン２３や通信可能な電子機器２４は、電力線２２に対し、カプラコイルを有するＰＬＣモデム３０を介して結合される。また、家庭内電力線２２は、外部の配電線３１に対して配電盤３２により接続される。
【００３４】
このような屋内電力線を使用したＬＡＮシステムにおいて、電力線２２に乗る通信信号が、キッチンやリビング３３等に設置されるテレビ３４、洗濯機３５、空調機３６等の家電機器に伝播してこれらが誤動作したり、これらの家電機器からのノイズが電力線２２に乗ってパソコン２３や前記電子機器２４に伝播して誤動作することを防止するため、家電機器につながるラインに、それぞれノイズフィルタ３７として本発明のコイル部品を設置する。また、外部の配電線３１に電力線２２からの信号が伝播したり、外部配電線３１からのノイズ等が電力線２２に乗ることを防止するため、配電盤３２にブロッキングフィルタ３９を設けるが、このフィルタ３９として本発明のコイル部品を用いることができる。
【００３５】
図８のシステムは、家庭や社内通信システムにＬＡＮを用いて前記同様のアダプタ３０やフィルタ３７を設けると共に、外部配電線３１および低圧配電線４０に通信用信号を乗せ、前記インターネット２７用の電気通信回線２５に対して、親モデム４１を介して通信信号の授受を行うようにしたものである。この場合も屋内あるいは社内配線は図７と同様となり、前記フィルタ３０として本発明のコイル部品が用いられる。また、高圧配線線４２と低圧配線線４０との間にトランス４３が設けられるが、低圧配電線４０に乗る信号が高圧配電線４２に伝播したり、高圧配電線４２のノイズ等が低圧配電線４０に伝播することを防止するため、トランス４３と低圧配電線４０との間、またはトランス４３と高圧配線線４２との間にクランプフィルタを設け、そのクランプフィルタとして本発明のコイル部品を用いてもよい。
【００３６】
前記屋内用配線の民生用配線の定格電流は１５Ａ〜５０A程度であり、また産業用、医療用配線の定格電流はおおよそ３００Ａ以下であるから、本発明のコイル部品もこれらの定格電流に適用できるものとして構成することが好ましい。また、図７、図８で示した通信システムにおいては、用いられる信号の周波数は１０ｋＨｚ〜５０ＭＨｚ程度であるから、これらの周波数をブロックするような特性を持つものとしてフィルタを構成することが好ましい。
【００３７】
上記実施の形態は本発明のコイル部品をフィルタとして構成したものであるが、本発明は、図９に示すように、コイル部品が、ケース１内に、コア４５に低圧コイル４６と高圧コイル４７とを巻いたトランスである場合にも適用できる。この例ではケース１に端子台２が前記同様にスライド嵌合により取付けられ、前記同様の接続金具１２やねじ１３によりコイル４６、４７の端末が端子台２に固定される。
【００３８】
本発明は、３相用のものとして構成することもできる。また、コイル３、４はその一方をケース１の同じ側にセットし、他方をケース１の他側にセットする構成としてもよい。また、ボビンは無くした構成としてもよい。また、コイル３、４の巻心方向がケース１の両端の端子台２、２間を結ぶ線に平行をなすように配置したものであってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のコイル部品は、端子台の底部に設けた凹部にナットを嵌め、該ナット上にコイル端末を載せ、該コイル端末上に、接続金具を、端子台に画成された領域に固定し、該接続金具上に外部リード線端末を載せ、接続用ねじを前記外部リード線の端末上より前記接続金具の孔、コイル端末に通して前記ナットに螺合し、前記コイル端末を前記ナットと前記固定された接続金具との間で挟持した状態で締め付けることにより、コイル端末と外部リード線端末とを接続する構造としたものであり、部品点数や組立工数が少なく、かつ接続金具の板状部の上下にコイル端末と外部リード線端末が接して接続がなされるので、接触面積を確保でき接続部の信頼性を向上させることができる。また、コイル端末の構造に係わりなくコイル端末を外部リード線端末に接続することができ、汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による大電流用コイル部品の一実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の要部を示す分解斜視図である。
【図３】本実施の形態のコイル端末と外部リード線端末との接続構造を示す断面図である。
【図４】図３のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】本実施の形態のフィルタの回路図である。
【図６】本発明において接続されるコイル端末の構造を示す平面図である。
【図７】本発明のコイル部品を用いる通信システムの一例を示す配線図である。
【図８】本発明のコイル部品を用いる通信システムの他の例を示す配線図である。
【図９】本発明のコイル部品の他の実施の形態であるトランスの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１：ケース、２：端子台、２ａ：縦板部、２ｂ：画成された領域、２ｃ：ナット嵌合用凹部、２ｄ：ガイド部、２ｅ：凹部、２ｆ：仕切り板部、２ｇ：スリット、２ｈ：前板部、３、４：コイル、３ａ、４ａ：コイル端末、５：コア、６：ボビン、６ｂ：ねじ孔、６ｃ：絶縁板、７：コイル組立体、１０：ねじ、１１：外部リード線端末、１２：接続金具、１２ａ：板状部、１２ｂ：側板部、１２ｃ：突起、１２ｄ：接続部、１２ｅ：穴、１３：締め付け用ねじ、１４：ナット、１４ａ：鍔部、１５：ワッシャ、１６：ばねワッシャ、１９：平角線、１９ａ：端子穴、１９ｂ：切込み、２０：丸線、２０ａ：端子穴、２２：電力線、２３：パソコン、２４：通信可能な電子機器、２５：電気通信回線、２６：ホームプラグゲートウェイ、２７：インターネット、２８：書斎、２９：子供部屋、３０：ＰＬＣモデム、３１：外部電力線、３２：配電盤、３３：キッチンおよびリビング、３４：テレビ、３５：洗濯機、３６：空調機、３７：ノイズフィルタ、３９：ブロッキングフィルタ、４０：低圧配電線、４１：親モデム、４２：高圧配線線、４３：トランス、Ｃｘ：Ｘコンデンサ、Ｃｙ：Ｙコンデンサ、Ｌ１、Ｌ２：インダクタ、Ｒ：抵抗

Claims

コイルを収容するケースの両端部に絶縁性樹脂でなる端子台を設け、
前記端子台に、外部リード線端末とコイル端末を接続する領域を画成し、
前記画成された領域内に固定される接続金具を備えると共に、前記画成された領域の底部に、ナットを回り止めして嵌め込む凹部を設け、
前記接続金具は、板状部の両側に下方に延出した側板部を有すると共に、前記側板部の外面に突起または凹部を有し、
前記画成された領域に前記側板部を嵌めるガイド部を設けると共に、前記領域を画成する縦板部に、前記側板部の突起または凹部を係止する凹部または突起を設け、
前記画成された領域の底部に設けた凹部に前記ナットを嵌め、該ナット上に、Ｕ字形に曲成されるかまたは端子穴あるいは切込みを有するコイル端末を載せ、
前記接続金具の前記側板部の両端を、前記画成された領域に設けたガイド部に嵌合して画成された領域に挿入すると共に、前記側板部の突起または凹部を、前記端子台の縦板部に設けた凹部または突起に係止させて前記接続金具を端子台に固定して前記コイル端末上に前記接続金具を載せ、
前記接続金具上に外部リード線端末を載せ、
接続用ねじを前記外部リード線の端末上より前記接続金具の孔、コイル端末のＵ字形曲成部内、端子穴または切込みに通して前記ナットに螺合し、前記コイル端末を前記ナットと前記画成された領域内に固定された接続金具との間で挟持した状態で締め付けることにより、コイル端末と外部リード線端末とを接続する構造を有する
ことを特徴とする大電流用コイル部品。
請求項１に記載の大電流用コイル部品おいて、
前記接続金具は、板状部の両側に下方に延出した側板部を有し、
該側板部を、前記画成された領域に設けたガイド部に嵌合すると共に、前記側板部の外面に突起または凹部を設け、該突起または凹部を、前記端子台の縦板部に設けた凹部または突起に係止させて前記接続金具を端子台に固定した
ことを特徴とする大電流用コイル部品。
請求項１または２に記載の大電流用コイル部品において、
前記接続金具は、ケース内に延出され、ケース内に設けるコンデンサおよび／または抵抗を接続する接続部を有する
ことを特徴とする大電流用コイル部品。
請求項１から３までのいずれかに記載の大電流用コイル部品において、
前記ナットは鍔付きナットであり、かつ前記接続金具とねじの頭部との間に、接続金具との間で外部リード線端末を挟むワッシャを設けた
ことを特徴とする大電流用コイル部品。
請求項１から４までのいずれかに記載の大電流用コイル部品において、
前記コイル部品は民生用、産業用あるいは通信用電源に用いられるフィルタであり、定格電流が１５Ａ〜３００Ａであって、１０ｋＨｚ〜５０ＭＨｚの周波数の信号を除去するものである
ことを特徴とする大電流用コイル部品。